[发明专利]一种整体式金属弹簧主动减振台

说明书

本发明公开了一种整体式金属弹簧主动减振台，包括底板(10)和上面板(60)，所述底板(10)的四个角均设有被动隔振单元和主动隔振单元；其中，所述被动隔振单元用于实现所述减振台的高频衰减，包括金属弹簧组件、隔振橡胶(50)及结构阻尼，所述主动隔振单元用于实现所述减振台的主动控制，包括反馈速度传感器、前馈速度传感器、洛仑兹电机及控制器。发明的减振台，采用被动隔振与主动减振相结合的减振技术，既可全面隔离高频振动，亦可有效抑制低频振动，保证低频振动传递率，同时提供高频振动的高衰减率，能实现六自由度控制的全解耦，应用灵活。

技术领域

本发明属于精密减振领域，更具体地，涉及一种整体式金属弹簧主动减振台。

背景技术

随着超精密加工设备、测量仪器精度的不断提高，对其工作环境的振动更趋向微振幅、低频率的要求，由此对减振台的减振性能也提出了更加苛刻的要求。传统的被动隔振技术由质量-弹簧-阻尼器构成，由于其在低频振动传递率与高频振动衰减率之间存在固有矛盾，故无法满足超精密装备的减振需求。因此迫切需要一些新技术、新方法来改善这一现状。

主动减振是解决上述问题的重要技术。主动减振系统一般由被动隔振元件与主动作动器组合而成，如空气弹簧与音圈电机并联的主动减振器、隔振橡胶与压电陶瓷组成的主动减振器、空气弹簧与气动作动器结合的主动减振器等。此类主动减振器均能实现低频抑制与高频隔离的功能。

空气弹簧与音圈电机组成的主动减振器具有较大的负载能力、较低的固有频率，能实现六自由度减振，但其结构复杂，使用中需持续提供压缩空气，高额的制造成本和使用成本制约了其在精密减振中的广泛使用。隔振橡胶与压电陶瓷组成的主动减振器具有很强的负载能力和很低的固有频率，但压电陶瓷的作动行程小，且无法承受剪切力，在多自由度减振中受到一定的限制。空气弹簧与气动作动器结合的主动减振器作动力大，低频特性好，能实现多自由度减振，但作动频率低，对中频段的减振效果稍差。

专利CN101609341公开了一种主动隔振控制平台，包括主动减振装置和主动隔振控制器，主动隔振装置包括下平台、中间体和上平台，在中间体与下平台之间设有音圈电机作动器，一个安装在上平台和中间体之间的线性可变差分变压器式位移传感器，两个三自由度加速度传感器分别安装在上、下平台上。该主动减振装置由位移传感器、加速度传感器采集振动信号，通过反馈控制实现音圈电机的作动补偿。

但专利CN101609341公开的主动隔振控制平台存在如下不足：

(1)该主动隔振控制平台，以音圈电机作动器，通过反馈控制实现音圈电机的作动补偿，不能全面隔离高频振动，而且不能抑制低频振动，难以实现被隔振设备的精密隔振；

(2)该主动隔振控制平台，结构中存在多种传感器，系统存在多种信号，主控信号与速度传信号呈线性关系，与位移信号和加速度信号存在非线性关系，分别进行计算，将主控系统复杂化；

(3)该主动隔振控制平台，结构中采用传感器为单轴位移传感器和三轴加速度传感器，无法形成完整的六自由度隔振系统。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种整体式金属弹簧主动减振台，采用被动隔振与主动减振相结合的减振技术，既可全面隔离高频振动，亦可有效抑制低频振动，保证低频振动传递率，同时提供高频振动的高衰减率。

为了实现上述目的，本发明提供一种整体式金属弹簧主动减振台，包括底板和上面板，其特征在于，所述底板的四个角均设有被动隔振单元和主动隔振单元；

其中，所述被动隔振单元用于实现所述减振台的高频衰减，包括金属弹簧组件、隔振橡胶及结构阻尼，所述金属弹簧组件与隔振橡胶串联，共同构成被动隔振体；